热力学试卷.doc

考试中心填写：_年_月_日考 试 用专业班级：学号：姓名：装订线（答题不得超过此线）湖南大学课程考试试卷湖南大学教务处考试中心湖南大学课程考试试卷 课程名称： 化工热力学 ；试卷编号： A ；考试时间：120分钟题 号一二三四五六七八九十总分应得分20202040100实得分评分：评卷人一、选择题（共20分，每小题2分）1、 偏心因子是根据下列哪个概念定义的（ ）。A. 分子的对称性 B. 蒸气压性质 C.分子的极性 D. 临界参数2、 理想气体从同一初态V1作等温可逆膨胀或绝热可逆膨胀到达相同的终态压力，则等温可逆膨胀后体积V2与绝热可逆膨胀后体积V2相比（ ）。 A. V2 V2 D.不确定3、一气体符合p=RT/(V-b)的状态方程，从V1等温可逆膨胀至V2，则系统的S为（ ）A、 B、 C、 D、4、下列偏摩尔自由焓表达式中，错误的为 。 A B. C. D. ABCDxiyi5、下图为恒压下成平衡的非理想溶液的yi-xi相图，其中代表具有最高温度恒沸点混合物的曲线是（ ） 6、二元互溶的溶液在恒温下的图如下所示，可知x2在a点的活度系数1=（ ）。(以Lewis-Randall定则为标准态)f2f1x101abcde A B C D7、对二元溶液T和P一定时，下列各式中，Gibbs-Duhem 方程正确的形式是（ ）。Aln1d X1+ ln2d X2= 0 B. X1dln1- X2dln2= 0CX1dln1/dX1 + X2dln2/dX2 = 0 D. X1dln1/dX1 - X2dln2/dX2 = 08、下列二元混合物模型中，指出不对称归一化条件的活度系数为（ ） A、 B、 C、 D、9、要加热40的水，从热力学角度，用以下哪一种热源，损失功最小（ ）A. 100的饱和水 B. 80的热水 C. 100的饱和蒸汽 D. 120的过热蒸汽10、如当地冷却水温度为常年18，则氨制冷循环的冷凝温度应选 。A.18； B.8； C.28； D.48。二、判断题，错误的说明理由并改正（共 20 分，每题 2分）1、p、V、T是流体的基本性质之一，通过它可以计算流体的逸度、活度以及在流动过程中体积功和轴功。( )2、纯物质的饱和液体的摩尔体积随着温度升高而增大，饱和蒸汽的摩尔体积随着温度的升高而减小。（ ）3、RK方程中，常数的混合规则分别为 （ ）4、任何体系在一定状态下的有效能是从所处状态达到与环境相平衡的可逆过程中，对外界作出的最大功。 ( )5、无论以Henry定律为基准，还是以Lewis-Randall规则为基准定义活度，活度和逸度的值不变。（ ）6、由（1）-（2）两组分组成的二元混合物，在一定T、P下达到汽液平衡，液相和汽相组成分别为，若体系加入10 mol 的组分（1），在相同T、P下使体系重新达到汽液平衡，此时汽、液相的组成分别为，则。（ ）7、温度相同时，高压蒸汽的有效能较低压时蒸汽大，所以通常用高压蒸汽作为工艺加热之用。（ ）8、在（1）-（2）二元体系的汽液平衡中，若（1）是轻组分，（2）是重组分，则。（ ）9、若用x表示蒸汽的干度，则该蒸汽的焓。（ ）10、冰箱里冷冻鱼肉所需的制冷量是由冷凝器吸收的热提供的。（ ）三、 问答题（20分，每题5分）1、 检验汽-液平衡实测数据是否符合热力学一致性的理论基础是什么？对于二元体系的等温汽液平衡数据如何进行检验？2、 写出稳定流动系统热力学第一定律的一般形式，并对流体流经压缩机和流经换热器的系统进行适当的简化。3、 在蒸汽压缩制冷设备中，当液氨通过节流阀后，试问通常在节流阀出口处的氨是什么状态？试在T-S图表示该循环，并写出单位质量制冷剂的制冷量及制冷系数的计算式。4、 请比较节流膨胀和对外做功的绝热膨胀各自的优缺点和应用范围。四、计算题（40分）1、（10分）一个装丙烷的贮罐，其最大允许压力为2.7MPa，容积为0.3m3，为安全起见，规定贮气量以在126时压力达到允许压力的一半为限，试用维里方程求允许装入的丙烷量。已知丙烷的,分子量44。2、（10分）25，0.1MPa下组分1和2形成溶液，组分服从Lewis-Randall定则，其体积可由下式表示：，式中X1为组分1的摩尔分数，V为溶液的摩尔体积。求：（1）；（2）；（3）；（4）；（5）； 3、(10分) 已知环己烷（1）-苯酚（2）体系在144的汽液平衡形成恒沸物，恒沸组成为x1=0.294，查得144时此两物质的饱和蒸汽压，。该溶液的超额自由焓表达式为，其中B仅是温度的函数，求该二元体系在x1=0.5时的平衡压力及汽相组成。 4、（10分）有两股压力分别是12.0 MPa和1.5 Mpa的饱和蒸汽。(1) 如用于作功，经稳流过程变成25的饱和水，求Wid(To=298K) 。(2) 如用作加热介质，经换热器后变成25的饱和水，求换热量Q。对计算结果作综合分析，在化工设计和生产过程中如何合理地使用这两股蒸汽？已知：各状态点一些热力学参数，见表1。表1. 装置各状